無線通信產(chǎn)品FCC認證及測試方法介紹
發(fā)布日期：2013-3-7
1、引言
近年來，中國對美國的出口產(chǎn)品中，有相當一部分是通信電子類產(chǎn)品，而根據(jù)美國聯(lián)邦通訊法規(guī)相關部分（CFRTitle47）的規(guī)定，凡進入美國的通信電子類產(chǎn)品都需要進行FCC認證，即通過由FCC直接或者間接授權的實驗室根據(jù)FCC技術標準進行檢測和批準。
中國泰爾實驗室一直致力于FCC認證和測試方法的研究，并于2004年獲得FCC測試認證的資質(zhì)，在通信類產(chǎn)品的測試和認證方面積累了一些技術和經(jīng)驗，本文旨在將這些技術和經(jīng)驗拿出來與大家共享。
2、FCC認證申請的基本要求
FCC對無線通信產(chǎn)品的要求主要包含在CFRTitle47的Part2和Part24兩部分中，而工作在1920MHz-1930MHz頻段的個人通信業(yè)務（PCS）相關的設備則在Part15的subpartD中作了規(guī)定，其他相關信息如費用要求、管理要求等則在Part0和Part1中描述。這些法規(guī)紛繁蕪雜，不易理解，但歸納起來，最基本要求有如下一些。
2.1基本申請信息
申請人需要準備的基本信息主要包括三類：申請人及申請產(chǎn)品的基本信息、產(chǎn)品規(guī)格和認證信息。申請人必須清晰、明確地回答有關問題，對不屬于申請范圍的內(nèi)容要明確標注?；拘畔⑼ㄟ^網(wǎng)絡以電子文檔的形式提交給FCC。
2.1.1基本信息
這些信息包括如下幾方面：
?。?）申請人的基本信息，如完整的法人名稱、FCC注冊碼、通信地址、聯(lián)系人信息等。對美國以外的國家或地區(qū)的申請人，可以直接獲取FCC的產(chǎn)品授權，也可以指定由美國國內(nèi)的代理人來獲取產(chǎn)品授權。FCC要求申請人提供的聯(lián)系人分為技術相關的聯(lián)系人和法律、經(jīng)濟等非技術相關的聯(lián)系人。
（2）申請人代碼及產(chǎn)品代碼。
?。?）保密信息，即確定申請中涉及的信息是否有保密要求。如果不作保密要求，則其他人也可以看到申請中的相關信息，有時候這可能會造成產(chǎn)品關鍵信息的泄漏。因此從考慮申請人技術保密的要求出發(fā)，F(xiàn)CC允許申請人提出對部分或全部信息實行保密的要求。
?。?）延遲發(fā)布產(chǎn)品授權信息，即確定產(chǎn)品授權是否需要延遲。出于某些原因（如保密等），申請人可以選擇一個產(chǎn)品授權生效日期，在這個日期之前，所有申請信息將被保密。
（5）確定申請產(chǎn)品的類別。對于無線通信產(chǎn)品，一般屬于PCB，PCE或者PUB等，視具體產(chǎn)品而定。
?。?）說明申請類別。申請可以是針對新產(chǎn)品的申請。也可以是已獲得授權的產(chǎn)品的FCCID、第Ⅱ類或者第Ⅲ類的變更申請。
?。?）對于復合產(chǎn)品及作為其他復雜系統(tǒng)組成部分的產(chǎn)品，還需要確定除本申請之外的其他相關認證要求。
?。?）提供測試實驗室的信息。FCC網(wǎng)站上列出了所有具有FCC測試資質(zhì)的實驗室名稱，因此申請人所提供的測試實驗室也只能是表單上的某一家。
2.1.2產(chǎn)品規(guī)格
提交申請時，必須對產(chǎn)品的規(guī)格做最基本的說明，包括產(chǎn)品工作的頻率范圍、額定輸出功率、頻率容限、發(fā)射類型、微處理器型號、產(chǎn)品所依據(jù)的法規(guī)、產(chǎn)品的標準化描述等。對發(fā)射類型的說明，F(xiàn)CC要求用三字符方法，即用已定義好的三個代表字符和表示方法，說明調(diào)制類型、信號特性和傳輸?shù)男畔⒌念愋?，并說明發(fā)射的占用帶寬和必要帶寬。占用帶寬是指發(fā)射的總平均功率的99%所占用的帶寬，且要求最低頻率以下和最高頻率以上部分所占的功率均為0.5%，對于多信道頻率分割系統(tǒng)，此規(guī)定可以按有效性原則進行處理。必要帶寬指在確保傳輸信息的速率和質(zhì)量要求的前提下，占用帶寬的最小值，其表示方法也遵循一套規(guī)定的體系。最后還必須對產(chǎn)品的一些重要特征進行描述。FCC規(guī)定了一系列標準化的描述語句，申請人以此為參考對申請的產(chǎn)品進行描述。
以上的這些信息必須在72小時內(nèi)提交，否則，所有的相關信息將會被系統(tǒng)刪除，下次申請時需重新提交所有的信息。
2.1.3確認信息
確認信息是一份確認書，即申請人對所有申請的信息的真實性進行最后的確認。如果提交的信息中，存在弄虛作假成分，申請人將會受到罰款、監(jiān)禁、撤銷執(zhí)照、沒收等處罰。申請人還要承諾滿足管制藥物相關的規(guī)定。
2.2技術報告
申請人除了提供基本信息外，還必須提供一份技術報告。技術報告中至少應包含以下內(nèi)容：
?。?）產(chǎn)品制造商和認證申請人的名稱和地址。
（2）FCCID。
（3）最終產(chǎn)品的安裝和操作說明書。對于還處于原型機階段的產(chǎn)品，如果暫時還不能提供最終的說明書，可以先提供草案，待完善之后再提供正式的說明書。
?。?）發(fā)射類型及頻率范圍。
?。?）正常工作時的功率值范圍，或者功率級，以及相應法規(guī)規(guī)定的限值。如果功率是可調(diào)的，還要說明調(diào)節(jié)方法。
?。?）正常工作時，饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，并說明在正常功率或特定功率級范圍內(nèi)功率值的調(diào)節(jié)程序。
?。?）所有與確定并穩(wěn)定頻率、抑制雜散、調(diào)制信號和限制功率相關的電路和元器件的電路圖及相應原理的說明。
?。?）產(chǎn)品標識或者標簽的照片或者圖片。
?。?）產(chǎn)品照片，包括各種視角及內(nèi)、外部結構，要求照片的尺寸為8×10英寸，并且最好在拍照時輔以尺子以說明產(chǎn)品的幾何尺寸。外部的照片要能夠清楚地顯示出產(chǎn)品的結構、布局、控制鍵及按鈕等；內(nèi)部照片要能夠反映出產(chǎn)品的內(nèi)部結構、元器件的位置和框架結構等。如果說明書中已包含這些照片且說明書已提交給FCC。則技術報告中可以只包含必要的補充說明。
?。?0）對采用數(shù)字調(diào)制技術的產(chǎn)品，報告中必須詳細說明調(diào)制系統(tǒng)的特征，包括濾波器的頻率與相位、幅度的響應特征和產(chǎn)品在最大額定功率下工作時的調(diào)制波形。
?。?1）相關性能指標的測試方法和結果，這將在下一部分說明。
3、性能指標的測試方法
向FCC提交的技術報告中，包括了射頻輸出功率、調(diào)制特征、占用帶寬、天線端口的雜散發(fā)射、雜散輻射場強、頻率穩(wěn)定性和頻譜特征等方面的性能指標，F(xiàn)CC法規(guī)原則上規(guī)定了每種性能指標的限值和測試要求，這里僅對相應的測試方法做簡單的介紹。
3.1射頻輸出功率
按照功率的調(diào)節(jié)程序，調(diào)節(jié)饋入到射頻放大電路的電壓和電流值，使其處于最大額定功率發(fā)射狀態(tài)，并在射頻輸出端口加上合適的負載，從而測試得最大射頻輸出功率。對不同的發(fā)射類型，功率調(diào)節(jié)的方法將會有所不同，在技術報告中應對此作詳細說明。
3.2調(diào)制特征
?。?）對語音調(diào)制的通信產(chǎn)品，需測定100-5000Hz頻率范圍內(nèi)音頻調(diào)制電路的頻率響應曲線。如果產(chǎn)品使用了音頻低通濾波器，還要測定該音頻濾波器的頻率響應曲線。
?。?）對采用調(diào)制限制處理的產(chǎn)品，需測定在整個調(diào)制的頻率和信號功率級范圍內(nèi)的調(diào)制百分比—輸入電壓的關系曲線。
?。?）對采用限制峰值包絡功率電路的單邊帶、獨立邊帶的無線電話發(fā)射機，需測定峰值包絡輸出功率—輸入電壓之間的關系曲線。
?。?）其他類型的產(chǎn)品將根據(jù)申請的認證類型及相應的法規(guī)進行處理。
3.3占用帶寬
測量占用帶寬時，對采用不同調(diào)制方式的產(chǎn)品，測量方法將有所不同，但基本原則是選擇典型業(yè)務模式下調(diào)制信號具有最大幅度的情況來進行測試，并且在報告中對輸入的調(diào)制信號做詳細說明。
3.4天線端口的雜散發(fā)射
除了產(chǎn)品有用頻點處的射頻功率或電壓外，還需要對無用的雜散頻率進行測量。測量時，可以在天線輸出端口加上合適的假天線；諧波和一些比較顯著的雜散發(fā)射點需要重點關注。
3.5雜散輻射場強
該項測試主要檢測產(chǎn)品機殼端口、控制電路模塊和電源端口的諧波和一些較顯著的雜散發(fā)射頻點的場強。工作頻率低于890MHz的產(chǎn)品，測量需要在開闊場或者電波暗室中進行。對于現(xiàn)場測試，需要對測量現(xiàn)場附近的射頻源及明顯的反射物體做詳細的調(diào)查分析與說明。
3.6頻率穩(wěn)定性
需要考查的頻率穩(wěn)定性包括環(huán)境溫度和輸入電壓變化時，產(chǎn)品頻率確定和穩(wěn)定電路的頻率的變化情況，在特殊情況下，還可能包括產(chǎn)品配用不同的天線或在較大的金屬物體附近移動時的頻率穩(wěn)定性。
溫度變化的范圍是-30℃～+50℃，測量的溫度間隔不大于10℃。測量每個溫度點的頻率時，都需要等待足夠長的時間以使諧振電路相關的元件達到穩(wěn)定狀態(tài)。
電壓變化的范圍是額定工作電壓的85%～115%，對依靠電池工作的便攜產(chǎn)品，最低電壓可以是截止電壓。
3.7頻譜特征
對雜散發(fā)射和輻射場強評估和測量的頻譜范圍，將依據(jù)產(chǎn)品的工作頻率來確定。進行頻譜特征研究的最低頻率可以選擇產(chǎn)品實際使用的最低頻率點；如果最低頻率低于9kHz，則選擇9kHz作為研究的最低頻率點。最高頻率的選擇遵循以下原則：
（1）對于工作頻率在10GHz以下的產(chǎn)品，選擇最高基頻的10次諧波作為評估的最高頻率，如果10次諧波的頻率大于40GHz，則選擇40GHz作為評估的最高頻率。
?。?）對于工作頻率在10GHz和30GHz之間的產(chǎn)品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于100GHz，則選擇100GHz作為評估的最高頻率。
?。?）對于工作頻率在30GHz以上的產(chǎn)品，選擇最高基頻的5次諧波作為評估的最高頻率，如果5次諧波的頻率大于200GHz，則選擇200GHz作為評估的最高頻率。
